简易三路抢答器

郑州轻工业学院

课程设计说明书

题目：简易三路抢答器

姓名：***

院（系）：技术物理系

专业班级：电子可学与技术10-01

学号：54**********

指导教师：***

成绩：

时间：2012 年12 月28 日至2013 年01 月11 日

目录

摘要 0

1设计方案 (1)

1.1概述 (1)

1.2电路组成和工作原理 (1)

1.2.1 抢答器 (2)

1.2.2 抢答控制器 (2)

1.2.3清零装置 (2)

1.2.4显示、声响电路 (2)

1.2.5振荡电路 (2)

2 元器件选型

2.1 电阻 (3)

2.2发光二极管 (3)

2.3二输入4与非门74LS00 (3)

2.4 三输入3与非门74LS10 (4)

2.5 四D触发器74LS175 (5)

2.6 555定时器构成的多谐振荡器 (6)

2.6.1 555定时器 (6)

2.6.2 555定时器构成的多谐振荡器 (7)

2.7 抢答器按键部分 (8)

2.8 抢答器指示及发声部分 (9)

3 电路的组成及控制原理 (11)

3.1抢答控制电路 (11)

3.2抢答器 (11)

3.3清零装置 (12)

3.4显示、声响电路 (12)

总结 (14)

参考文献 (15)

附录

附录一电路原理图 (16)

附录二元器件清单 (17)

附录三PS-MH4015L型蜂鸣器参数表 (18)

摘要

电子课程设计是检验学生掌握电子学科的理论知识的程度，也是学科教学中的一个十分重要的环节。通过把理论与实践相结合，提高理论水平，锻炼实践动手能力。在以前没有抢答器的时候，人们就举手来抢答。这样就不能够准确的判断哪个首先举手。因此产生矛盾。然后出现了一些机械似的抢答器，但是准确度都不高，而且又太贵，现在用的是电子产品，精确度大大的提高了，而且有的可调精确度。

抢答器是一个用于智力抢答的简易器械，通过他可以实现对由谁获得回答权的自动判断，假如仅靠人的判断，很难保证先做出抢答的选手获得答题权，运用抢答器可以消除这种可能性从而保证比赛的公平公正性。抢答器多见于一些益智类节目中，抢答器可以锻炼选手的快速反应能力，而且活跃现场气氛。

该报告主要介绍了简易三路抢答器的设计原理以及器件选择和主要器件分析以及原理图等。

关键词抢答器可调精确度快速反应能力设计原理器件选择原理图

简易三人抢答器

1设计方案

1.1概述：

简易三人抢答器是一名的主持人，它的任务是从三名竞赛者中确定出最先的抢答者。

1.2 电路组成和工作原理

根据上面所说的功能要求，智力竞赛抢答计事系统的组成框图如下图1-1所示。它主要有五部分组成：

图1-1 整体框架图

如图为这个三路抢答器的方案流程图，其具体介绍如下：选手抢答按键由三个可自动复位开关组成；多谐振荡器由555定时器和电容和电阻构成；主持人复位键使用一个可自动复位按键；声光提示部分由三个发光二极管和一个扬声器构成；抢答信号分析主体部分由一个四D触发器74LS175和两个二输入与非门（由74LS00提供）和一个三输入与非门（由74LS10提供）构成。

该抢答器工作流程：抢答开始前，主持人按下复位键，此时，三个发光二极管均为熄灭状态，扬声器不发声。当主持人表示开始抢答时，选手按下抢答器按键，和该选手对应的指示灯即发光二极管亮，扬声器发出声音，同时通过与非门电路将抢答信号反馈回来，锁住抢答器主体，使之不再接收其他选手的抢答信号，从而保证只有第一个按下抢答按键的选手获得答题权。等到进入下一抢答环节，主持人按下复位键，抢答器再次处于可抢答状态。

1.2.1抢答器

智力竞赛抢答器的核心。当参赛者的任意一位首先按下抢答开关事，抢答器即刻接受该信号，指使相应发光二极管亮（或音响电路发出声音），与此同时，封锁住其他参赛者的输入信号。

1.2.2抢答控制器

抢答控制器由三个开关组成。三名参赛者各控制一个，拨动开关使相应控制端的信号为高电平或低电平。

1.2.3清零装置

供比赛开始前裁判或主持人使用。它能保证比赛前触发器统一清零，避免电路的误动作和抢答过程的不公平。

1.2.4显示、声响电路

比赛开始，当某一参赛者按下抢答器开关时，触发器就接受该信号，在封锁其他开关信号的同时，使该路的发光二极管发出亮光和蜂鸣器发出声响，以引起人们的注意。

1.2.5振荡电路

它提供给抢答器工作的控制脉冲。

2元器件选型

2.1 电阻

因为物质对电流产生的阻碍作用，所以称其该作用下的电阻物质。电阻将会导致电子流通量的变化，电阻越小，电子流通量越大，反之亦然。没有电阻或电阻很小的物质称其为电导体，简称导体。不能形成电流传输的物质称为电绝缘体，简称绝缘体。

在物理学中，用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。

作用：主要职能就是阻碍电流流过，多应用于限流、分流、降压、分压、负载与电容配合作滤波器及阻匹配等。数字电路中功能有上拉电阻和下拉电阻。2.2发光二极管

半导体发光器件包括半导体发光二极管（简称LED）、数码管、符号管、米字管及点阵式显示屏（简称矩阵管）等。事实上，数码管、符号管、米字管及矩阵管中的每个发光单元都是一个发光二极管。

2.3二输入4与非门74LS00

图2-1 二输入4与非门74LS00的内部逻辑图

74LS00有外部14个管脚，内部由四个二输入与非门电路构成。现取其中一